Edukacja

Kategorie

Przyroda polska - na progu śmierci: sen zimowy

Użyte w artykule zdjęcia pochodzą z serwisu Wikipedia: pl.wikipedia.org

Sen zimowy jest stanem głębokiego uśpienia wielu ssaków, a nawet niektórych ptaków w rejonach, gdzie panuje wyjątkowo ostra zima. W ten sposób sama natura skutecznie przeciwdziała naturalnemu brakowi pożywienia podczas zimnej pory roku. Dzięki skomplikowanemu współdziałaniu gruczołów wydzielania wewnętrznego temperatura ciała spada nawet o więcej niż 30ºC, a podczas głębokiego snu może osiągnąć 0ºC.

Dla określenia snu zimowego podczas niskich temperatur stosuje się w nauce pojęcie letargu (od lethe – starogreckiego napoju zapomnienia), odrętwienia, odurzenia. Zwierzę w letargu wykazuje oznaki snu i odurzenia. Jak daleko idące jest to "uśpienie" – zależy od osiągniętej temperatury ciała. Należy odróżnić dzienny i nocny letarg, sen zimowy, zimowe odrętwienie i sen letni.

Sen zimowy jest inny od zimowego odrętwienia niektórych zmiennociepłych zwierząt, u których mogą być osiągane ekstremalnie niskie temperatury, bo temperatura ich ciała zależy od temperatury otoczenia. Zostaje przy tym zahamowana wszelka aktywność i odruchy. Aby uniknąć śmierci z zimna, która następuje w temperaturze poniżej 0°C, zwierzęta wyszukują do przezimowania możliwie najbardziej odseparowane od mrozu kryjówki.

Różne formy letargu są ściśle ze sobą związane, mogą one nawet przechodzić jedna w drugą. Nie ma w tym nic dziwnego, ponieważ wszystkie pojawiające się reakcje sterowane są przez regulatory temperatury znajdujące się w międzymózgowiu. Nie odnosi się to jednak do zimowego uśpienia, przy którym temperatura ciała jest w całości sterowana przez temperaturę otoczenia.

Zwierzęta stałocieplne nie dysponują regulatorem ciepła. Żaby, jaszczurki i np. trzmiele, stygną biernie i ogrzewają się biernie. U wielu zwierząt, na przykład u niedźwiedzi brunatnych i grizzly podczas snu zimowego temperatura spada nieznacznie, do około 32°C. Nie mówi się wówczas o śnie zimowym, lecz o ciszy zimowej, chociaż zwierzęta w tym stanie są w bardzo małym stopniu zdolne do reakcji i po przebudzeniu pojawia się "zmorzenie snem". Aby zbadać zachowanie niedźwiedzi w stanie ciszy zimowej wszczepiono niektórym zwierzętom czujniki, które rejestrowały temperaturę ciała i czynności serca.

Szczególnie interesującym obiektem badań wśród gryzoni są susły. Wszystkie ich gatunki zapadają w sen zimowy, wiele także w sen letni. Do tej samej rodziny należą świstaki, które, po niedźwiedziach, są największymi i najbardziej wytrwałymi śpiochami zimowymi, a także północno-amerykańskie pieski preriowe, które żyją w ogromnych stadach i zapadają w zimowy sen.

Do najmniejszych śpiochów zimowych należą ważące tylko 10 gramów smużkowate, z których smużka i smużka stepowa przybyły również do Europy. Suche obszary Ameryki Północnej zamieszkane są przez szczuroskoczki. Ogólnie znana jest u nas popielica. Istnieje przesąd, że jeśli w dniu 27 czerwca pada deszcz, pogoda powinna pozostać zimna i deszczowa przez 7 tygodni. Ale to nie przeszkadza popielicom. Zapadają w tym czasie w sen letni. Poza tym są one wybitnymi śpiochami zimowymi.

Orzesznice przesypiają zimę w norach ziemnych i szczelinach drzew, które są przytulnie wymoszczone i wypełnione zapasami pożywienia. Otulają się starannie ogonem.

W naszym kraju najbardziej znanymi śpiochami są także chomik (chomik syryjski) oraz jeże.

Istnieje wiele gatunków nietoperzy, które zamieszkują wszystkie kraje ziemi jako Microchiroptera i Macrochiroptera. U wielu z nich ma miejsce letarg dzienny lub zimowy. Jeżeli chodzi o ptaki, w stan uśpienia popadają jaskółki i jerzyki. W stanie uśpienia zimuje także wiele kolibrów.

Sen zimowy zaczyna się w październiku lub w listopadzie, a kończy się w marcu lub w kwietniu. Sen letni przypada na ciepłe miesiące. Obydwa letargi są przerywane w określonych odstępach czasu – od 3 dni do 3 tygodni. W czasie przebudzenia zwierzęta zjadają pożywienie, wydalają kał i mocz. Nietoperze mają zwyczaj zmieniać miejsce snu, jeśli dotychczasowe im nie odpowiadały. Temperatura ciała w czasie snu zimowego znacznie obniża się i waha – w zależności od gatunku zwierząt, od 5°C do 0,2°C, a więc jest na granicy zamarznięcia.

Nietoperze potrzebują szczególnie dużo snu – wiele z nich zapada zarówno w sen zimowy, jak i letni. Dostosowanie temperatury jest wymagane tylko przy śnie zimowym.

Bicie serca jest w głębokim śnie zimowym ledwie wyczuwalne. Zamiast 200 lub 300 uderzeń na minutę, miesięń sercowy kurczy się 3 lub 4 razy. Związany jest z tym ogromny spadek ciśnienia krwi w tętnicach. Mogłoby to być niebezpieczne, ale w czasie głębokiego snu zimowego zwierzę zwęża naczynia krwionośne tak, że nie następuje stan zapaści.

Odpowiednio do tętna zmniejsza się także częstotliwość oddechu. Podczas głębokiego snu zimowego wdech i wydech może następować co kilka minut. Niektóre zwierzęta w tym okresie oddychają w innym rytmie. Wykonują one liczne wdechy i wydechy jeden po drugim, czego zaprzestają później na dłuższy czas (do 15 minut) – do następnej serii wdechów i wydechów. Podczas snu zimowego zwierzęta nie wypróżniają pęcherza moczowego. U niedźwiedzia mocz oddawany jest dopiero po 4 lub 5 miesiącach.

Podczas budzenia się ze snu najważniejsze jest to, aby jak najszybciej rozgrzać się. U małego zwierzęcia, takiego jak chomik czy chomik syryjski, budzenie trwa od 2 do 4 godzin. Po tym okresie jest on zdolny do normalnego życia. Koliber czy smużka rozgrzewają się jeszcze szybciej.

Bardzo zmarznięty niedźwiedź potrzebuje około 24 godzin, aby wrócić do stanu normalnego. Proces rozgrzewania wymaga w tym przypadku zużycia większej energii niż ta, która może być zgromadzona w czasie snu. Dlatego przypuszczalnie u niedźwiedzi podczas ciszy zimowej temperatura organizmu zmniejsza się nieznacznie. Wewnętrzny termoregulator powoduje, że ciało zwierzęcia przy przebudzeniu zostaje podzielone na dwie części: klatkę piersiową z głową i dolną część ciała. Najpierw rozgrzewana jest głowa, aby mózg zaczął jak najszybciej funkcjonować. Dopiero gdy głowa osiągnie temperaturę 30°C, otwierają się nagle przegrody naczyń tylnej części ciała. Wówczas temperatura tylnej części ciała wzrasta bardzo szybko.

Zdolność do hibernacji rozwinęła się niezależnie u przedstawicieli różnych grup systematycznych i osiąga różne stopnie. W odniesieniu do zwierząt hibernujących zimą często używane są określenia: sen zimowy lub letarg zimowy. W czasie spoczynku niektórych gatunków nie następuje jednak wyłączenie termoregulacji, temperatura ciała spada nieznacznie, a zwierzęta te nie opuszczają swoich zimowych kryjówek i nie pobierają pokarmu.

W hibernacji typowej dla ssaków temperatura ciała spada do około 5 °C na okres kilku do kilkunastu tygodni, co jest warunkiem przetrwania bez pobierania pokarmu. Energia do życia jest czerpana z zapasów tłuszczu nagromadzonego w tym celu. Ssaki wytworzyły charakterystyczne dla nich gruczoły snu zimowego, czyli brunatną tkankę tłuszczową gromadzącą tłuszcz o dużej wartości energetycznej. Zawarta w niej energia jest wykorzystywana do szybkiego ogrzania ciała w czasie wybudzania – gdy temperatura otoczenia przekroczy wartość progową. Jeśli temperatura otoczenia się podniesie, zwierzę powraca do zwykłej aktywności, natomiast spadek temperatury poniżej 0°C groziłby zamarznięciem organizmu, dlatego zwierzę zwiększa tempo metabolizmu, aby utrzymać swoją temperaturę ciała na poziomie nieco powyżej 0°C albo wybudza się, aby uzupełnić zapas tłuszczu lub zmienić kryjówkę. Wybudzenie może nastąpić również pod wpływem innych silnych bodźców zewnętrznych.

Zwierzęta chronione w przyrodzie polskiej zapadające w letarg zimowy to na przykład: